專利名稱：一種活塞及混凝土泵送設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于輸送缸的活塞。本實(shí)用新型還涉及一種具有上述活塞的混凝土泵送設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，建設(shè)項(xiàng)目日益增多，市場(chǎng)對(duì)于混凝土設(shè)備的需求也日益增大。砼活塞應(yīng)用于混凝土輸送泵、混凝土泵車以及混凝土噴射機(jī)等混凝土泵送設(shè)備中， 對(duì)工程使用的混凝土實(shí)施輸送操作，因此，砼活塞是混凝土泵送設(shè)備中的關(guān)鍵部件，其性能直接影響著混凝土泵送設(shè)備的性能。圖1為現(xiàn)有的一種典型砼活塞的結(jié)構(gòu)示意圖，該砼活塞由連接桿201'、導(dǎo)向環(huán) 202'、活塞體203'、密封體204'和活塞頭芯蓋205'等組成；其中，密封體204'同軸地套在活塞體芯蓋205'上，大端(唇口端)依靠活塞體芯蓋205'端部的臺(tái)階限位，另一端與同軸地套在芯蓋上的活塞體203'的一端貼合，同時(shí)導(dǎo)向環(huán)202'同軸地套在活塞體 203'外緣上，上述部件組裝后及連接桿201'同軸地固定連接，形成一個(gè)整體，并依靠定位盤連接桿201'的桿部連接結(jié)構(gòu)(通常為法蘭或卡箍結(jié)構(gòu))與泵送系統(tǒng)的主油缸活塞桿固定連接；其中，密封體204'通常為高分子材料，如聚氨酯或橡膠材料，質(zhì)地較軟，特別是其唇口最為單薄，該唇口位于前端，要承受輸送缸壁對(duì)其的擠壓力和混凝土的巨大壓力，唇口后部是油槽，用于保存一定量的來自潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑脂。圖2為現(xiàn)有的一種砼活塞的潤(rùn)滑原理示意圖，在主油缸5的驅(qū)動(dòng)下，砼活塞2'與輸送缸1'之間的每次滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量將磨損活塞頭和輸送缸內(nèi)壁，因此需要加注潤(rùn)滑油脂對(duì)砼活塞2'與輸送缸1'的接觸位置進(jìn)行潤(rùn)滑，該潤(rùn)滑方案采用固定潤(rùn)滑點(diǎn)，潤(rùn)滑脂管3'固定于輸送缸?？拷?'的位置，然而，該方式為定量、定壓地提供潤(rùn)滑油脂，無法為砼活塞2'與輸送缸Γ提供可靠的潤(rùn)滑，若兩者之間出現(xiàn)干摩擦狀況，將大大降低砼活塞2'和輸送缸活Γ的使用壽命，而由于摩擦產(chǎn)生的大量熱量將降低密封體的密封效果，甚至是導(dǎo)致漏漿現(xiàn)象；針對(duì)該問題，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201010569676提供了一種砼活塞潤(rùn)滑系統(tǒng)，用于左、右輸送缸內(nèi)砼活塞的潤(rùn)滑，兩個(gè)砼活塞分別在兩個(gè)泵送油缸的驅(qū)動(dòng)下交錯(cuò)位移，且每個(gè)砼活塞上注油孔的出口設(shè)置在砼活塞的外周表面上，兩個(gè)軟管卷筒分別與兩個(gè)砼活塞對(duì)應(yīng)設(shè)置，且軟管卷筒的卷筒本體上設(shè)置有與油源連通的導(dǎo)油孔，軟管纏繞在卷筒本體上，且軟管的內(nèi)側(cè)固定端分別與導(dǎo)油孔的出口連通，每個(gè)軟管的外側(cè)伸出端分別與砼活塞上注油孔的進(jìn)口連通，并隨著相應(yīng)砼活塞的位移而伸出或者收回。現(xiàn)有的砼活塞及其潤(rùn)滑系統(tǒng)存在如下問題(1)要么只能提供定量、定壓地提供潤(rùn)滑油脂(如上述的固定潤(rùn)滑點(diǎn)方式)，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，潤(rùn)滑油很容易消耗過快，造成干摩擦現(xiàn)象，要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)成本高(如CN201010569676公開的方案)；(2)密封體的唇口承受輸送缸內(nèi)壁對(duì)其的加壓力和混凝土的巨大壓力，卻缺乏有效支撐，唇口極易損壞，影響砼活塞的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，為了避免砼活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油過快消耗，出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象，一方面，本實(shí)用新型提供了一種隨動(dòng)潤(rùn)滑的活塞。該活塞包括骨架部分以及設(shè)于該骨架部分上的密封部件，其中，所述骨架部分或者所述密封部件的外周壁上開設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)。優(yōu)選地，所述骨架部分包括第一導(dǎo)向支撐環(huán)，所述第一導(dǎo)向支撐環(huán)包括第一導(dǎo)向環(huán)面和第一支撐面，所述密封部件包括覆蓋于所述第一導(dǎo)向環(huán)面的第一包覆部和覆蓋于所述第一支撐面的第二包覆部，所述第二包覆部的外緣設(shè)有第一密封唇口。優(yōu)選地，所述骨架部分還包括第二導(dǎo)向支撐環(huán)，所述第二導(dǎo)向支撐環(huán)包括第二導(dǎo)向環(huán)面和第二支撐面，所述密封部件還包括覆蓋于所述第二導(dǎo)向環(huán)面的第三包覆部和覆蓋于所述第二支撐面的第四包覆部，所述第四包覆部的外緣設(shè)有第二密封唇口。優(yōu)選地，所述凹槽位于所述第一導(dǎo)向支撐環(huán)與所述第二導(dǎo)向支撐環(huán)之間的密封部件上。 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)油物質(zhì)具體為海綿或者羊毛氈。優(yōu)選地，所述凹槽為環(huán)形凹槽。優(yōu)選地，所述骨架部分與所述密封部件一體成型或者可拆卸固定連接。優(yōu)選地，所述第一支撐面與所述第一密封唇口的距離在5mm至25mm之內(nèi)，或者所述第二支撐面與所述第二密封唇口的距離在5mm至25mm之內(nèi)。另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種混凝土泵送設(shè)備，該混凝土泵送設(shè)備具有如上任一所述的活塞。本實(shí)用新型提高的一種活塞以及具有該活塞的混凝土泵送設(shè)備，通過在骨架部分或者密封部件的側(cè)壁上開設(shè)一凹槽，并在該凹槽內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)，使儲(chǔ)油物質(zhì)跟隨活塞來回移動(dòng)，避免由于潤(rùn)滑油過快消耗而造成干摩擦現(xiàn)象，無需改變現(xiàn)有的泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即可達(dá)到隨動(dòng)潤(rùn)滑的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且成本較低；此外，在一種優(yōu)選方式中，通過在骨架部分上設(shè)置一個(gè)或者兩個(gè)同時(shí)帶有支撐功能和導(dǎo)向功能的導(dǎo)向支撐環(huán)，不僅為整個(gè)活塞提供導(dǎo)向功能，也為密封唇口提供可靠的支撐，使密封唇口不會(huì)受到偏載，保證了密封唇口的可靠性，進(jìn)而延長(zhǎng)了整個(gè)活塞的使用壽命。

圖1為現(xiàn)有的一種典型砼活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的一種砼活塞的潤(rùn)滑原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)指出，本部分中的對(duì)具體結(jié)構(gòu)的描述及描述順序僅是對(duì)具體實(shí)施例的說明，不應(yīng)視為對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何限制作用。請(qǐng)參考圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種活塞的結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合圖3對(duì)該實(shí)施例中的活塞進(jìn)行詳細(xì)描述。[0022]如圖所示，該活塞包括骨架部分3以及套裝于骨架部分3上的密封部件2，骨架部分3可以由鋼鐵或其它硬度較大的材質(zhì)制成，密封部件2可以由高分子材料(例如聚氨酯橡膠材料)制成，整個(gè)活塞前后大體對(duì)稱，骨架部分3包括第一導(dǎo)向支撐環(huán)31和第二導(dǎo)向支撐環(huán)33，第一導(dǎo)向支撐環(huán)31和第二導(dǎo)向支撐環(huán)33在活塞軸向上間隔一端距離，其中第一導(dǎo)向支撐環(huán)31包括第一導(dǎo)向環(huán)面301和第一支撐面302，第二導(dǎo)向支撐環(huán)33包括第二導(dǎo)向環(huán)面303和第二支撐面304，相應(yīng)地，密封部件2包括覆蓋于第一導(dǎo)向環(huán)面301的第一包覆部22、覆蓋于所述第一支撐面302的第二包覆部21、覆蓋于所述第二導(dǎo)向環(huán)面303的第三包覆部23以及覆蓋于所述第二支撐面304的第四包覆部M，第二包覆部21和第四包覆部M的外緣分別設(shè)有朝外漸擴(kuò)(喇叭形)的第一密封唇口 201和第二密封唇口 202 ；第一導(dǎo)向支撐環(huán)31/第一包覆部22與第二導(dǎo)向支撐環(huán)33/第三包覆部之間的密封部件2上開設(shè)有一個(gè)凹槽1，凹槽1內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂(如黃油)的儲(chǔ)油物質(zhì)，該儲(chǔ)油物質(zhì)為海綿。第一導(dǎo)向支撐面302與第一密封唇口 201的距離以及第二導(dǎo)向支撐面304與第二密封唇口 202的距離均在5mm至25mm之內(nèi)。在工作過程中，密封體2的第一唇口 201及第二唇口 202在輸送缸壁的擠壓和泥漿水壓力的作用下貼緊輸送缸內(nèi)壁以起到隔絕密封的作用，第一導(dǎo)向環(huán)面301和第二導(dǎo)向環(huán)面303具有一定的寬度并間隔一定的距離，因此在活塞的運(yùn)動(dòng)過程中起導(dǎo)向的作用，而密封部件2覆蓋于第一導(dǎo)向環(huán)面301及第二導(dǎo)向環(huán)面303的第一包覆部22及第二包覆部 23則起到導(dǎo)向環(huán)的作用，第一支撐面302與第一密封唇口的距離以及第二支撐面304與第二密封唇口 202的距離都很近(約5mm至25mm之內(nèi))，因此，在活塞運(yùn)動(dòng)過程中，第一導(dǎo)向支撐環(huán)31和第二導(dǎo)向支撐環(huán)33對(duì)密封部件2尤其是其第一密封唇口 201和第二密封唇口 202起到良好的支撐作用，由于凹槽1中的海綿(儲(chǔ)油物質(zhì))存有一定量的潤(rùn)滑油脂(如黃油)，在活塞運(yùn)動(dòng)過程中與輸送缸內(nèi)壁接觸摩擦，將潤(rùn)滑油脂傳遞到缸壁并形成油膜，使活塞的密封體2與輸送缸內(nèi)壁的接觸部分得到潤(rùn)滑，減小摩擦，降低損耗。在現(xiàn)有的輸送缸中，為了保證較好的密封性能，砼活塞的密封唇口與輸送缸內(nèi)壁過盈配合，砼活塞的活塞體(骨架部分)與輸送缸內(nèi)壁間隙配合，在上述實(shí)施例中，第一密封唇口 201和第二密封唇口 202的直徑D均比所述輸送缸的內(nèi)壁直徑Dl大3mm至10mm， 例如大3mm、5mm、7mm或10mm，所述骨架部分3(具體為第一導(dǎo)向環(huán)面301和第二導(dǎo)向環(huán)面 303)的直徑比所述輸送缸的內(nèi)壁直徑Dl小0. 5mm至6mm，具體而言，可視骨架部分3的材料而定，如為尼龍等非金屬材料，其直徑比輸送缸內(nèi)壁直徑Dl略小0. 5mm左右；如為其他金屬材料，其直徑比輸送缸內(nèi)壁直徑Dl小3mm至6mm，其表面涂覆其它非金屬材料即可。上述實(shí)施例中，采用海綿作為儲(chǔ)油物質(zhì)，但在其他實(shí)施例中，還可以采用羊毛氈等其他儲(chǔ)油物質(zhì)。上述實(shí)施例中，假設(shè)第一密封唇口 201位于活塞前端(直接接觸泥漿水那一端)， 第二密封唇口 202位于活塞后端，在正常的裝配情況下，第一密封唇口 201主要起密封和傳壓的作用，受到較大的摩擦力，而由于第二密封唇口 202位于活塞后端主要起防塵作用，受到的作用力較小，相同時(shí)間內(nèi)的磨損較輕，當(dāng)?shù)谝幻芊獯娇?201的密封性能下降到不能滿足活塞體對(duì)密封性能的要求時(shí)，第二密封唇口 202仍然具有較好的密封性能，此時(shí)，就可以將活塞體反轉(zhuǎn)180°，重新進(jìn)行裝配，由第二密封唇口 202承擔(dān)密封和傳壓的作用，如此可以延長(zhǎng)密封部件的使用壽命，也延長(zhǎng)了活塞體的使用壽命，也降低了活塞體(骨架部分)的制造成本；此外，兩個(gè)密封唇口 201及202的設(shè)置，使活塞側(cè)壁的中間部分與輸送缸之間形成了一個(gè)密閉的空腔，能夠保證潤(rùn)滑油較長(zhǎng)時(shí)間地保持在該空腔內(nèi)，對(duì)密封部件2進(jìn)行潤(rùn)滑，減少摩擦生熱，降低密封部件的磨損速度，延長(zhǎng)密封部件的使用壽命。上述實(shí)施例中，凹槽1開設(shè)在第一導(dǎo)向支撐環(huán)31和第二導(dǎo)向支撐環(huán)33之間的包覆層(密封部件幻上，在其他情形下，若兩個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)之間沒有包覆層，也可以將凹槽1 設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)之間的骨架部分上，或者直接以兩個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)之間形成的空腔作為凹槽。上述實(shí)施例中，凹槽1可以為環(huán)形凹槽，即凹槽1環(huán)繞設(shè)置于密封唇口的外周壁上，另外，凹槽1的個(gè)數(shù)不作限制，即可以根據(jù)潤(rùn)滑需要在密封唇口的外周壁上設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)環(huán)形凹槽；在其他實(shí)施例中，凹槽可以不是環(huán)形凹槽，而是具有一定長(zhǎng)度的槽口，其數(shù)目可以為兩個(gè)，且均布于密封唇口的外周壁上，即處于同一圓周平面上。上述實(shí)施例中，骨架部分3具有兩個(gè)大體對(duì)稱的導(dǎo)向支撐環(huán)，相應(yīng)地，密封部件2 具有兩個(gè)大體對(duì)稱的密封唇口，如此可達(dá)到更好的密封效果，但在其他實(shí)施例中，還可以根據(jù)需要只設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)，相應(yīng)地，密封部件只有一個(gè)密封唇口，在此情形下，凹槽可以根據(jù)需要開設(shè)于骨架部分或者密封部件的側(cè)壁上，該凹槽同樣放置有含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)。上述實(shí)施例中，骨架部分3與密封部件3可以一體成型，也可以可拆卸固定連接。上述實(shí)施例中，第一包覆部22和第二包覆部23分別覆蓋于第一導(dǎo)向環(huán)面301和第二導(dǎo)向環(huán)面303，起到導(dǎo)向環(huán)的作用，使活塞無需使用額外的導(dǎo)向環(huán)，降低了活塞的制造成本。需要說明的是，第一導(dǎo)向支撐環(huán)31和第二導(dǎo)向支撐環(huán)33間隔一段距離設(shè)置，不僅便于開設(shè)凹槽1容納儲(chǔ)油物質(zhì)，同時(shí)也將骨架部分分成間隔一段距離的兩段，既保證導(dǎo)向支撐效果由不增加重量。上述實(shí)施例中，凹槽的數(shù)目為一個(gè)，在其他實(shí)施例中，還可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽內(nèi)均放置含油潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種活塞，通過在骨架部分設(shè)置兩個(gè)同時(shí)具有導(dǎo)向功能和支撐功能的導(dǎo)向支撐環(huán)，并在兩個(gè)支撐環(huán)之間的密封部件上開設(shè)一個(gè)凹槽，并在該凹槽內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)(海綿)，使儲(chǔ)油物質(zhì)跟隨活塞來回移動(dòng)，避免由于潤(rùn)滑油過快消耗而造成干摩擦現(xiàn)象，無需改變現(xiàn)有的泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即可達(dá)到隨動(dòng)潤(rùn)滑的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且經(jīng)濟(jì)成本低，另外，導(dǎo)向支撐環(huán)不僅提供導(dǎo)向功能，也為密封唇口提供可靠的支撐，使密封唇口不會(huì)受到偏載，保證了密封唇口(密封部件)的可靠性，進(jìn)而延長(zhǎng)了整個(gè)活塞的使用壽命。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種混凝土泵送設(shè)備，該混凝土泵送設(shè)備具有上述的活塞，由于上述的活塞具有上述技術(shù)效果，因此，具有該活塞的混凝土泵送設(shè)備也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其具體實(shí)施過程與上述實(shí)施例類似，茲不贅述。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種活塞，包括骨架部分(3)以及設(shè)于該骨架部分C3)上的密封部件O)，其特征在于，所述骨架部分C3)或者所述密封部件O)的外周壁上開設(shè)有凹槽(1)，所述凹槽(1)內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，所述骨架部分(3)包括第一導(dǎo)向支撐環(huán) (31)，所述第一導(dǎo)向支撐環(huán)(31)包括第一導(dǎo)向環(huán)面(301)和第一支撐面(302)，所述密封部件( 包括覆蓋于所述第一導(dǎo)向環(huán)面(301)的第一包覆部0 和覆蓋于所述第一支撐面 (302)的第二包覆部(21)，所述第二包覆部的外緣設(shè)有第一密封唇口 001)。
3.如權(quán)利要求2所述的活塞，其特征在于，所述骨架部分(3)還包括第二導(dǎo)向支撐環(huán) (33)，所述第二導(dǎo)向支撐環(huán)(3 包括第二導(dǎo)向環(huán)面(30 和第二支撐面(304)，所述密封部件( 還包括覆蓋于所述第二導(dǎo)向環(huán)面(303)的第三包覆部和覆蓋于所述第二支撐面(304)的第四包覆部(M)，所述第四包覆部04)的外緣設(shè)有第二密封唇口(202)。
4.如權(quán)利要求3所述的活塞，其特征在于，所述凹槽(1)位于所述第一導(dǎo)向支撐環(huán) (31)與所述第二導(dǎo)向支撐環(huán)(33)之間的密封部件(2)上。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，所述儲(chǔ)油物質(zhì)具體為海綿或者羊毛氈。
6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，所述凹槽為環(huán)形凹槽。
7.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，所述骨架部分C3)與所述密封部件( 一體成型或者可拆卸固定連接。
8.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，所述第一支撐面(30 與所述第一密封唇口(201)的距離在5mm至25mm之內(nèi)，或者所述第二支撐面(304)與所述第二密封唇口(202)的距離在5mm至25mm之內(nèi)。
9.一種混凝土泵送設(shè)備，其特征在于，所述混凝土泵送設(shè)備具有權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的活塞。
專利摘要本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種活塞及混凝土泵送設(shè)備。該活塞包括骨架部分和設(shè)于該骨架部分上的密封部件，其中，所述骨架部分或者所述密封部件的側(cè)壁上開設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種活塞，通過在骨架部分設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)，并在兩個(gè)導(dǎo)向支撐環(huán)之間的密封部件上開設(shè)一個(gè)凹槽，并在凹槽內(nèi)放置含有潤(rùn)滑油脂的儲(chǔ)油物質(zhì)，使儲(chǔ)油物質(zhì)跟隨活塞來回移動(dòng)，無需改變現(xiàn)有的泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即可達(dá)到隨動(dòng)潤(rùn)滑的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠且經(jīng)濟(jì)成本低，另外，導(dǎo)向支撐環(huán)不僅提供導(dǎo)向功能，也為密封唇口提供可靠的支撐，使密封唇口不會(huì)受到偏載，保證了密封唇口的可靠性，進(jìn)而延長(zhǎng)了整個(gè)活塞的使用壽命。
文檔編號(hào)F04B53/18GK202194820SQ20112031153
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者劉云, 朱愛強(qiáng), 鄭云 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司